Устройство для измерения расхода среды
Устройство содержит прямую байпасную трубку, закрепленную в стенке магистрального трубопровода под углом к горизонтальной осевой плоскости. Верхний конец трубки расположен снаружи трубопровода и снабжен заглушкой. Внутри байпасной трубки по ее оси установлен трубчатый шток с герметично закрытым нижним концом, в котором размещен датчик теплового расходомера. Верхний конец штока закреплен в заглушке. В байпасной трубке выполнено отверстие для поступления среды из магистрального трубопровода, а плоскость ее нижней кромки расположена под углом 90 - 180o к горизонтальной осевой плоскости. Изобретение обеспечивает повышение точности измерения расхода за счет усреднения характеристик потока среды по сечению трубопровода. 1 ил.
Предлагаемое изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения расхода жидкости или газа в магистральных трубопроводах.
Известно устройство для измерения расхода газа, реализующее способ измерения массового расхода газа (Патент России N 2066850, кл. G 01 F 1/68, БИ N 26, 1996), содержащее сужающее устройство, устанавливаемое в трубопроводе, первую и вторую байпасные трубки, подключаемые входными концами перед, а выходными концами после сужающего устройства, турбулентный дроссель, установленный в общем выходном конце байпасных трубок, ламинарный дроссель, установленный в выходном конце второй байпасной трубки, датчик теплового расходомера, размещенный на первой байпасной трубке. Данное устройство для измерения расхода газа, реализующее способ измерения массового расхода газа, так же как и заявляемое устройство для измерения расхода среды содержит байпасную трубку, выходной конец которой расположен внутри основного трубопровода, по которому транспортируется среда, расход которой измеряется, и датчик теплового расходомера, размещенный в байпасной трубке. Однако выполнение байпасной трубки изогнутой, размещение как входного, так и выходного концов байпасной трубки внутри основного трубопровода, а самой трубки вне основного трубопровода и отсутствие заглушки и трубчатого штока ведет к тому, что расход всего потока определяется по расходу части потока среды, которая отводится от основного потока в одном месте, путем пересчета расхода отводимой части на весь поток, что снижает точность определения расхода из-за влияния параметров байпасной трубки, внешней среды, в которой она находится, и из-за того, что параметры отводимой части потока зависят от места, в котором отбирается часть потока среды для измерения всего расхода среды. Известно устройство и способ байпасного измерения потока в линии (Патент США N 5333496, кл. G 01 F 5/00, ИСМ, вып. 82, N 20, 1995), устройство содержит сужающее устройство, входную трубку, первый участок которой размещен в основном трубопроводе, по которому транспортируется поток жидкости, до сужающего устройства, параллельно потоку жидкости, а второй участок выходит из основного трубопровода, расходомер, к которому подключен второй участок входной трубки, выходную трубку, вторая часть которой размещена вне основного трубопровода и соединена с расходомером, а первая расположена внутри основного трубопровода после сужающего устройства параллельно потоку жидкости, при этом сечение входной и выходной трубок между точками отбора и возврата жидкости уменьшается. Данное устройство байпасного измерения потока в линии, так же как и заявляемое устройство для измерения расхода среды, содержит байпасную трубку, состоящую из двух участков входной трубки и двух участков выходной трубки, в которой размещен расходомер, при этом выходной конец байпасной трубки расположен в основном трубопроводе. Однако выполнение байпасной трубки изогнутой, размещение как входного, так и выходного концов байпасной трубки внутри основного трубопровода, а самой трубки вне основного трубопровода и отсутствие заглушки и трубчатого штока ведет к тому, что расход среды измеряется по части потока среды, которая отводится от основного потока, что снижает точность определения расхода из-за влияния параметров байпасной трубки и внешней среды, в которой она находится, и из-за того, что параметры отведенной части потока зависят от места, в котором отбирается часть потока среды для измерения всего расхода среды. Наиболее близким по технической сущности является расходомер воздуха (Патент Японии N 4-34686, кл. G 01 F 1/68, ИСМ, вып. 82, N 2, 1994), содержащий байпасный канал, расположенный вдоль оси трубопровода, по которому движется воздух, параллельно потоку воздуха, укрепленный с помощью стоек в стенке трубопровода, байпасный канал состоит из двух трубок, вторая из которых имеет диаметр меньший, чем первая, и расположена внутри первой, при этом входной конец байпасного канала (впускное отверстие) является первым концом первой трубки, в боковой поверхности которой выполнены выпускные отверстия, второй конец первой трубки герметично закрыт, вторая трубка имеет длину, меньшую длины первой, и укреплена на входе первой таким образом, что для измеряемой среды образуется проход от входного конца байпасного канала через вторую трубку до ее конца и далее через пространство между второй и первой трубкой и через выпускные отверстия в поток транспортируемой среды, первый и второй датчики теплового расходомера, размещенные в байпасном канале. Данный расходомер воздуха, так же как и заявляемое устройство для измерения расхода среды содержит байпасную трубку (канал), выходной конец (выпускные отверстия) которой расположен внутри основного трубопровода, по которому транспортируется среда, расход которой измеряется, и датчик теплового расходомера, размещенный в байпасной трубке. Однако, выполнение байпасной трубки (канала) описанным способом, расположение байпасной трубки параллельно потоку среды, расход которой измеряется, снижает точность измерения расхода из-за повышения сопротивления протекающей среде в байпасной трубке, что ухудшает теплотпередачу, а также из-за того, что при расположении байпасной трубки и, соответственно, датчика теплового расходомера по оси потока среды не учитывается характер распределения плотностей, давлений, температур и скоростей потока среды по сечению трубопровода. В основу предполагаемого изобретения поставлена задача усовершенствования устройства для измерения расхода среды путем повышения точности измерения, достигаемого за счет выполнения байпасной трубки прямой и размещения ее в потоке среды, расход которой измеряется, что позволяет учесть распределение плотностей, давлений, температур и скоростей потока среды, и вследствие этого, повысить точность определения расхода среды. Поставленная задача решается тем, что в известном устройстве для измерения расхода среды, содержащем байпасную трубку, установленную в основном трубопроводе, по которому транспортируется среда, и датчик теплового расходомера, размещенный в байпасной трубке, согласно изобретению байпасная трубка выполнена прямой и герметически закреплена в стенке основного трубопровода таким образом, что верхний конец байпасной трубки расположен снаружи основного трубопровода, а остальная часть байпасной трубки расположена внутри основного трубопровода, при этом байпасная трубка установлена под углом![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/945.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/946.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/945.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/945.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/946.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/945.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/946.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/945.gif)
Формула изобретения
Устройство для измерения расхода среды, содержащее прямую байпасную трубку, установленную в основном трубопроводе, по которому транспортируется среда, и датчик теплового расходомера, размещенный в байпасной трубке, отличающееся тем, что байпасная трубка герметично закреплена в стенке основного трубопровода таким образом, что ее верхний конец, в котором герметично закреплена заглушка, расположен снаружи трубопровода, и установлена к горизонтальной осевой плоскости под углом![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/945.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/946.gif)
РИСУНКИ
Рисунок 1